f Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)  (Прочитано 2082 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

ЗАК

  • Сообщений: 3425
  • Уважуха: +337/-125
  • Андрей Зворыкин М54
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #30 : 05 Декабря, 2017, 14:14:50 »
... А если посчитать затраченную мощность то получается F*U, и тогда F*V/(F*U)=V/U - получается самый настоящий КПД

У меня пока не укладывается на чердаке, как может быть затрачена мощность F*U  за исключением случая, когда лодка удерживается на месте (V=0)  и имеет ветер U. Если же V>0, то действует ветер U-V и тогда затрачиваться должна мощность F*(U-V). Тогда будем иметь КПД по Байбакову.
« Последнее редактирование: 05 Декабря, 2017, 14:16:47 от ЗАК »
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

ЗАК

  • Сообщений: 3425
  • Уважуха: +337/-125
  • Андрей Зворыкин М54
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #31 : 05 Декабря, 2017, 14:56:32 »
Вот если F*(U-V) - это не вся затраченная мощность, а бесполезно затраченная её часть, тогда получается в точности по Спелеологу:
Затраченная = F*V + F*(U-V),
КПД = (F*V) / (F*V + F*(U-V)) = V/U
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

спелеолог

  • Сообщений: 1226
  • Уважуха: +53/-27
  • Название: Чум
  • Тип: СК-19
  • Номер: M888
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #32 : 05 Декабря, 2017, 16:41:03 »
У меня пока не укладывается на чердаке, как может быть затрачена мощность F*U 
По определению работа=сила*перемещение
перемещение
Ветер дуя со скоростью U за время t перемещается на х. При этом он действует на лодку силой F
Значит совершает работу F*x=F*U*t
но работа лодка проходит только V*t, и т.о. полезная работа F*V*t

 [/quote] случая, когда лодка удерживается на месте (V=0)  и имеет ветер U
.....
Вот если F*(U-V) - это не вся затраченная мощность, а бесполезно затраченная её часть, [/quote]
Как раз так и получается.

ЗАК

  • Сообщений: 3425
  • Уважуха: +337/-125
  • Андрей Зворыкин М54
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #33 : 06 Декабря, 2017, 05:03:31 »
Не, как раз так не получается.

Есть теорема, суть которой можно сформулировать так: если скорость набегающего на "предмет" потока U0, а отходящего U2, то предмет взаимодействует с потоком, имеющим скорость Uв=(U0+U2)/2.  (Скорости отсчитываются относительно "предмета" )

"Предметом" в Теории идеального пропеллера Фруда-Финстервальдера является пропеллер (теорема Финстервальдера), в классической терии ветряка - ветряк.

В нашем случае набегающий поток (ветер) относительно лодки имеет скорость U-V. Поскольку ветровая тень за парусом движется вместе с лодкой, скорость отходящего потока -- V-V=0. Перед парусом поток подтормаживается и, согласно теореме, имеет скорость воздействия

    Uв = ((U-V)+0)/2 = (U-V)/2              (1).

Этот результат, в частности, может быть использован для вывода формулы силы ветрового напора, которую уже поминали. Закон сохранения импульса для нашего случая:

    F*t = М*((U-V) - 0) = M*(U-V)   .

Разделив обе части на время t, получим выражение для силы:

      F = m*(U-V) ,                   (2)

где m=M/t  - "секундная" масса (если время - в секундах). Т.е. каждую секунду парус взаимодействует с массой воздуха m.  Объем D, имеющий эту массу, численно равен  Uв*S (для сохранения правильной размерности надо  умножить на 1 сек.). Стало быть  m = Ro*D = Ro*Uв*S . Подставив сюда выражение для из (1), получим  m = Ro*(U-V)*S/2 . Подставив это выражение в (2) , получим правильную формулу силы скоростного напора вымпельного ветра без учета фактического Сх (один черт в КПД сократится).

    F = Ro * S * (U-V)^2 / 2   .     

Используя (2), получим выражение полезной мощности через секундную массу:

     Wп = m*(U-V)*V                (3)

Отобранная у ветра мощность расходуется с пользой на преодоление сопротивления воды (Wп) и бесполезно на замедление ветра. Бесполезную мощность получим из закона сохранения энергии для секундной массы. Поскольку масса секундная, то потеря энергии в секунду есть потерянная мощность:

     Wб = m [ (U-V)^2 - 0^2] / 2 =  m*(U-V)^2 / 2 .         (4)

Теперь КПД через (3) и (4):

     КПД = Wп / (Wп + Wб) = m*(U-V)*V / ( m*(U-V)*V +  m*(U-V)^2 / 2)

Прежде чем сокращать, посмотрим что получается при V=0 и V=U. В первом сл. в числителе 0, в знаменателе не 0, КПД=0. Во втором - 0 и там, и сям, КПД не определен. Оба случая практически не интересны. Полагая V <> 0 и V <> U и сокращая, для других значений V можно получить формулу КПД в след. видах:

      КПД =  V / (V + (U-V) / 2) =
            =  1 / (1 + (U/V-1)/2) =
            =  2 / (U/V + 1)
.

ВСЁ, слава Всевышнему!
« Последнее редактирование: 06 Декабря, 2017, 05:10:15 от ЗАК »
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

Павел

  • Global Moderator
  • Сообщений: 4603
  • Уважуха: +287/-120
  • М554
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #34 : 06 Декабря, 2017, 05:19:57 »
ВСЁ, слава Всевышнему!

А теперь, пожалста, резюмируй всё это на языке обычных людей =)
-----------------------------------------------------
Осторожно, мошенник на форуме: http://gik.fordak.ru/index.php?topic=15229.0

спелеолог

  • Сообщений: 1226
  • Уважуха: +53/-27
  • Название: Чум
  • Тип: СК-19
  • Номер: M888
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #35 : 06 Декабря, 2017, 14:52:48 »
Да, я тут тоже засомневался и решил пересчитать через потерю кинетической энергии потоком и получил КПД=2V/(U+V), что меня несколько озадачило. Но ошибки не нашел. Только собрался выложить решение, а тут ты  своё выложил и... ОНО СОВПАДАЕТ!!! 2V/(U+V)=2/(U/V+1)
      КПД =  V / (V + (U-V) / 2) =
            =  1 / (1 + (U/V-1)/2) =
            =  2 / (U/V + 1)
.
Так что если двумя разными методами пришли к одному результату, то воистину:
Цитировать
ВСЁ, слава Всевышнему!

спелеолог

  • Сообщений: 1226
  • Уважуха: +53/-27
  • Название: Чум
  • Тип: СК-19
  • Номер: M888
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #36 : 06 Декабря, 2017, 15:06:06 »
Присмотревшись, понял, что ты тоже через энергию решал, так что подтверждения двумя разными методами у нас нет :(
Но будем надеяться, что решая независимо друг от друга мы не могли ошибиться одинаково :)

Ещё лучше присмотревшись, увидел, что методы все таки разные! Просто ЗСИ и ЗСЭ без всякого  Финстервальдера
Прежде чем сокращать, посмотрим что получается при V=0 и V=U. В первом сл. в числителе 0, в знаменателе не 0, КПД=0. Во втором - 0 и там, и сям, КПД не определен.
Почему это не определен. При V->U выражение сходится к единице.
Но а почему не сокращать? Сокращаем - и никакой неопределенности нет.

« Последнее редактирование: 06 Декабря, 2017, 15:12:38 от спелеолог »

ЗАК

  • Сообщений: 3425
  • Уважуха: +337/-125
  • Андрей Зворыкин М54
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #37 : 09 Декабря, 2017, 02:42:40 »
А теперь, пожалста, резюмируй всё это на языке обычных людей =)
Я завел эту бодягу про КПД, поскольку по формуле Байбакова обычные (и необычные тоже) люди не имеют права ездиить фордаком быстрее половины скорости ветра. Это ущемило мои права личности даже несмотря на то, что и фактически не могу. Но как порядочный либерал  тут же разорался - А! ущемляють!
Пришлось на пару со Спелеологом другую формулу вывести, из которой ущемления прав не следует. И обычные люди, с мужеством и оптимизмом могут строить (покупать)  быстрые лодки, надеясь на фордачную скорость более половины скорости ветра. Впрочем, они итак могли, поскольку в формулу Байбакова не вникали.


Прежде чем сокращать, посмотрим что получается при V=0 и V=U. В первом сл. в числителе 0, в знаменателе не 0, КПД=0. Во втором - 0 и там, и сям, КПД не определен.
Почему это не определен. При V->U выражение сходится к единице.
Но а почему не сокращать? Сокращаем - и никакой неопределенности нет.
Потому, что неопределенность вида 0/0 при V=U есть и это соответствует физическому смыслу, о котором написал Шмерлинг в сообщ. № 24. То, что ты заполняешь прокол пределом, к которому сходится, физического смысла не добавляет - чисто математические штучки.

Сокращение - это деление на какое-то выражение и числителя, и знаменателя. На ноль делить не след. Поэтому положено оговариваться, что сокращение выражения производится только для ненулевых значений сокращаемого выражения. А случай нулевого значения рассматривается отдельно.
------

На рисунке график функции КПД(е), где е=V/U. Если опять вирус победил Вельского и картинку не видно, ткни сюда: https://yadi.sk/i/hf-uxgfi3QT6PP


А на этом рисунке графики долей полезной, бесполезной и затраченной (суммы) мощностей от мощности потока, пролетающего через поперечное сечение площадью, равной площади парусности в зависимости от е. Для фордака. Если не видно - сюда: https://yadi.sk/i/pSWSb0uK3QT6gw



График доли полезной мощности есть график КИЭВ(е).
« Последнее редактирование: 09 Декабря, 2017, 05:37:31 от ЗАК »
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

спелеолог

  • Сообщений: 1226
  • Уважуха: +53/-27
  • Название: Чум
  • Тип: СК-19
  • Номер: M888
Re: Макс. скорости, GPS, "Фруд мешает" (хи-хи)
« Ответ #38 : 09 Декабря, 2017, 15:06:31 »
Сокращение - это деление на какое-то выражение и числителя, и знаменателя. На ноль делить не след. Поэтому положено оговариваться, что сокращение выражения производится только для ненулевых значений сокращаемого выражения. А случай нулевого значения рассматривается отдельно.
У меня есть выражение 2(U-V)V/[(U-V)(U+V)]. Почему я не могу сократить числитель и знаменатель на одинаковое выражение - на (U-V)? Если бы какие-либо выражения в числителе и знаменателе были разные, но сходились бы к одному числу, то да, их просто сократить нельзя. Но тут это просто одно и тоже выражение. Не понимаю...
PS Впрочем к существу вопроса о КПД и скорости это уже не имеет отношения
« Последнее редактирование: 09 Декабря, 2017, 15:09:55 от спелеолог »